Перевірені досвідом рекомендації Українцям Що роблять фосфати та цеоліти

Що роблять фосфати та цеоліти

ХІМІЯ, ФІЗИКА ТА ТЕХНОЛОГІЯ ПОВЕРХНІ

Відповідно до статті 22 Закону України «Про забезпечення функціонування української мови як державної» наукові видання України публікуються державною мовою, англійською мовою та/або іншими офіційними мовами Європейського Союзу. Згідно з цим, журнал «Хімія, фізика та технологія поверхні» приймає до розгляду лише статті, які написані українською або англійською мовою.

Дослідження структури фосфорвмісних цеолітних аніонних нанопористих матеріалів

G. P. Tsintskaladze, T. M. Sharashenidze, L. G. Eprikashvili, M. G. Zautashvili, T. N. Kordzakhia, M. A. Dzagania

Анотація

Фосфати – це специфічні сполуки складу живих організмів, які відіграють особливу роль у житті рослин і тварин. Скелет більшості живих організмів складається в основному з кальцію, натрію, магнію та інших фосфатів. Оскільки фосфор відіграє важливу роль у забезпеченні поживними речовинами навколишнього середовища, він є центральним для всіх форм життя. Тому інтерес до цього виду матеріалу великий, а сфера застосування величезна, від сільського господарства до медицини.

На основі кліноптилоліту, природного цеоліту, що знаходиться в Грузії, двома різними методами були отримані цеолітові наноматеріали, що містять фосфати. Перший спосіб – введення в структуру цеоліту моно-, дво- і тризаміщених фосфатів натрію в умовах кип’ятіння на піщаній бані, де утруднене введення фосфат-іонів. При другому способі фосфат-іони практично повністю займають внутрішню структурну ділянку цеоліту.

Цеолітні нанопористі матеріали однозаміщених, двозаміщених та тризаміщених фосфатів, отримані цими методами та згодом досліджені методом Фур’є-спектроскопії.

Отримані матеріали зберегли цеолітну структуру, хоча їхні ІЧ–спектри різко відрізняються один від одного, що можна пояснити тим, що різні аніони займають різні позиції в цеолітній структурі.

Слід зазначити, що після промивання водою отриманого матеріалу фосфат-іони майже повністю вимиваються зі структури цеоліту. Наведено важливість отриманих матеріалів та перспективність їх використання.

Ключові слова

Повний текст:

Посилання

Breck D. Ion exchange reactions on zeolites. In: Zeolite molecular sieves.Chapter 7. (New York, London, Sydney, Toronto: A Wiley-Interscience publication John Wiley & Sons,. 1974). P.544.

Tsitsishvili G.V., Andronikashvili T.G., Kirov G.N., Filizova L.P. Natural Zeolites. (London: Ellis Horwourd, 1992).

Rabo J.A. Editor Zeolite Chemistry and Catalysis, Union Carbide Corp., Tarrytown Technical Center, American Chemical Society, V.1. 1976.

International Zeolite Association. Available online: http://www.iza-online.org(accessed on 7. 11. 2020).

Vujakovic A., Dakovic A., Lemic J., Radosavljevic-Mihajlovic A., Tomasevic-Canovic M.Adsorption of inorganic anionic contaminants on surfactant modified minerals. J. Serb. Chem. Soc. 2003. 68(11): 833. https://doi.org/10.2298/JSC0311833V

Ashour A.A., Gypser St., Leinweber P.,Freese D., Kuhn O.Infrared spectroscopic characterization of phosphate binding at the goethite-water interface. J. Phys. Chem. Chem. Phys. 2019. 21(8): 4421. https://doi.org/10.1039/C8CP07168C

Kugbe J., Matsue N., Henmi T.Synthesis of Linde type A zeolite-goethite nanocomposite as an adsorbent for cationic and anionic pollutants. J. Hazard. Mater. 2009. 164(2-3). 929. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2008.08.080

The physiological role of the most important elementsfound in the soil in the life of plants. EgorovV.2021. [online]. Website www.agro-archive.ru/pochvovedenie/.

Tsintskaladze G., Zautashvili M., Eprikashvili L., Sharashenidze T., Burkiashvili N., Burdjanadze M. Possibility of use of new zeolite materials in maxillofacial surgery. Exp. Clin. Med.2013. 2: 78.

Tsintskaladze G., Eprikashvili L., Zautashvili M., Burdjanadze M., Burkiashvili N., Gabunia V. New biotechnological material basede on natural zeolite acts as a fertilizer of a prolonged action and prospects of its application. In: Proceedings of II International Scientific-Practical Conference “Bioeconomy and Sustainable Development of Agriculture”.(September 11-12, 2013,Tbilisi, Georgia). P.559.

Tsintskaladze G., Gryaznova Z., Nefedova A., Tsitsishvili G., Charkviani M.Correlation between the catalytic activity of methanol conversion of hydrogen forms of erionite, chabazite and clinoptilolite with their acidity. J. Phys. Chem. 1984. 58(3): 2112.

Tsitsishvili G., Tsintskaladze G., Charkviani M. The state of the hydroxyl cover of some high-silica zeolites.J. Phys. Chem.1984. 58(8): 2112.

Tsitsishvili V., Ikoshvili J., Dolaberidze N., Alelishvili M., Tsintskaladze G., Nijaradze M., Mirdzveli N., Sabulua T. Characteristic of zeolite-containing tuffs of Georgia. Proceedings In Honour of 80 year after foundation of the Institute and respectiful memory of the prominent scientists of Tvalchrelidze family – Alexander, George and Tatyana. Tbilisi. 2009. P.442.

Dyer A., Malik S.A., Araya A., McConville T.J. New anion exchangers of zeolitic type. In: Recent Developments in Ion Exchange. (Elsevier Applied Science Publishers,1987). P.257. https://doi.org/10.1007/978-94-009-3449-8_25

Tsitsishvili G.V., Tsintskaladze G.P., Tsitsishvili V.G., Chipashvili D.S., Tsintskaladze Z.P. New form of phosphorous containing clinoptilolite.Azerbaijan Chemical Journal. 2006. 3: 100.

Jastrzębski W., Sitarz M., Rokita M., Bułat K.Infrared spectroscopy of different phosphates structures. Spectrochim. Acta, Part A. 2011. 79(4):722. https://doi.org/10.1016/j.saa.2010.08.044

Flanigen E.M., Khatami H., Szymanski H.A. Infrared Structural Studies of Zeolites Frameworks. Chapter 16. In: Molecular Sieve Zeolites. Advances in Chemistry. (Washington DC: American Chemical Society, 1974). P. 201. https://doi.org/10.1021/ba-1971-0101.ch016

Tsintskaladze G., Tsitsishvili V., Burdjanadze M., Sharashenidze T. Study of natural zeolite structure by IR-Spectroscopy.Transactions of Petre Melikishvili Institute of Physical and Organic Chemistry. 2011. P.21.

Nakamoto K. Infrared and Raman Spectra of Inorganic and Coordination Compounds. Chapter 2. In:Applications in inorganic Chemistry.(New-York: A Wiley-Interscience Publication John Wiley and Sons,1991). P.149.

Papko L.F., Kravchuk A.P.Physicochemical methods for the study of inorganic substances and materials. Workshop. Part 4.In: Infrared spectroscopy. (Minsk:Belarusian State Technological University,2013). P.48 [in Russian].

Kubik St. Synthetic receptors for small organic and inorganic anions. Chapter 4. In: Synthetic receptors for biomoleculec: design principle and applications. (Royal Society of Chemistry,2015). P. 129. https://doi.org/10.1039/9781782622062-00129

Tsintskaladze G., Sharashenidze T., Zautashvili M., Burdjanadze M., Antia G., Mumladze N.Anionic Zeolite Nanomaterial – Environmentally Safe Complex Fertilizer with Prolonged Action.Bulletin of Georgian National Academy of Sciences. 2021. 15(3): 59.

Tsintskaladze G., Sharashenidze T., Kordzakhia T., Zautashvili M., Burdjanadze M., EprikashviliL. Anionic-Form Zeolite Material and Possibility of Its Use in Agriculture. In: Advanced Polymer Structures Chemistry for Engineering Applications.Part 4: Sustainable and Green Chemistry. Chapter 32. (New York: Apple Academic Press, 2022).

Hussein M.M., Khader Kh.M., Musleh S.M.Characterization of raw zeolite and surfactant-modified zeolite and their use in removal of selected organic pollutants from water.Int. J. Chem. Sci. 2014. 12(3): 815.

Copyright (©) 2022 G. P. Tsintskaladze, T. M. Sharashenidze, L. G. Eprikashvili, M. G. Zautashvili, T. N. Kordzakhia, M. A. Dzagania

Чим відрізняються фосфати від фосфонатів: у чому їхня небезпека

Вибір побутової хімії, зокрема пральних порошків, який нам пропонують різні виробники, просто величезний: для чорного, білого, кольорового одягу, делікатного очищення текстилю, прання дитячої білизни і т.п. В залежності від призначення засобу він може мати різні домішки у своєму складі, у тому числі – фосфати й фосфонати. Що це таке, навіщо вони потрібні, чи можна обійтись без них і яка між ними різниця, ми зараз і будемо розбиратись.

Що таке фосфати та фосфонати

До поняття фосфатів відносяться неорганічні сполуки деяких металів та фосфорної кислоти. Їх широко використовують у:

  • сільському господарстві;
  • харчовій промисловості;
  • косметології;
  • медицині;
  • при виробництві побутової хімії.

Судячи з досліджень, приблизно 85% пральних та інших мийних засобів містять фосфати. Потрібні вони там заради того, щоб пом’якшити воду для ефективного прання. Тобто самі по собі ці сполуки не виконують функцій очищення, а лише допомагають працювати поверхнево-активним речовинам.

Фосфонати є органічними сполуками солі та ефіру. Вони виконують ті самі функції, що і фосфати, але роблять це дещо ефективніше. Та й тут не все так просто, і це питання слід розглянути дещо глибше.

У чому відмінність фосфатів від фосфонатів

Не дивлячись на те, що фосфати і фосфонати виконують одні й ті самі функції та мають схожий склад – це далеко не одне й те саме. Можна порівняти їх з крейдою та глюкозою: і той і той елемент — це сполучення карбону, але крейда – неорганічна сполука, а глюкоза – органічна, від того і їх кінцева структура неоднакова.

Фосфонати можуть бути абсолютно різними, зустрічаються у природі у найнеочікуваніших сполуках та мають найнезвичайніші властивості. До порошків та гелів для прання їх додають, щоб покращити ефективність ПАВів, знизити шкоду, яка завдається пральній машинці та зменшити утворення накипу в трубах.

Кількість фосфонатів у порошку значно менша, тому що вони більш ефективні, ніж фосфати. Але чи все так просто? Річ у тому, що через свою органічну природу, те, як проявлять себе в різних умовах фосфонати – невідомо. Вони можуть змінювати структуру на небезпечну для людини в залежності від води, температури, присутності інших домішок у пральному засобі та ін. Тож до терміну придатності таких товарів і їх спроможності пом’якшувати воду слід ставитись зі всією уважністю і вірити у їх максимальну ефективність можна досить умовно.

Чим шкідливі фосфати у пральних порошках

Шкідливі властивості фосфатів – це дуже цікаве питання. Багато людей кажуть про те, що надлишок цих елементів може негативно позначитися на організмі людини. На це ми можемо відповісти, що надлишок чого завгодно не є корисним для нашого здоров’я.

Правда ж полягає в тому, що фосфати — це необхідний організму компонент клітин. Вони входять до складу ферментів, макроергічних сполук та нуклеїнових кислот, наявність яких є важливою умовою ефективного кліткового обміну.

Якщо брати до уваги продукти харчування, косметику та безпосередньо пральні порошки, то кількість фосфатів у них суворо регламентована. До того ж їх потрапляння через побутову хімію всередину організму доволі складне само по собі. Так, це в теорії можливо, якщо дуже багато фосфатних сполучень буде залишатись на одежі після прання, але тоді вам слід робити вибір, що краще: залишок агресивних поверхнево-активних речовин, які містяться у мийних засобах, що не виполоскалися з тканини через занадто жорстку воду, або ж трошки солей фосфатів. Вибір, як нам здається, очевидний. Зрештою, навіть ваше туалетне мило, яким ви користуєтесь щодня, має фосфати.

Але є тут один ключовий момент. Річ у тому, що через постійне використання усіма домогосподарствами пральних порошків з фосфатами та фосфонатами, їх загальний рівень у системі центрального водопостачання зростає. Також цьому сприяють і комунальні служби, які додають ці компоненти до СЦВ для запобігання утворенню накипу. Проблема ж полягає в тому, що далеко не всі солі та сполуки фосфатів розпадаються. Деякі з них не тільки потрапляють до нашого організму з водопровідною водою, легко проходячи побутові фільтри, але й впливають на розмноження у трубах бактерій та органічних наростів, адже створюють живильне середовище. Особливо на це впливають великі заводи та виробництва, які скидають у систему центрального водопостачання тонни фосфатної води.

Ознаки та наслідки отруєння фосфатами та фосфонатами наступні:

  • судоми;
  • рясна сльозотеча;
  • нудота;
  • підвищена пітливість;
  • слабкість;
  • тремор;
  • підвищена збудженість;
  • посмикування м’язів;
  • головний біль;
  • підвищене слиновиділення;
  • діарея.

Як ви бачите, ознаки того, що в ваш організм потрапило забагато фосфатних сполук, не надто відрізняється від будь-якого іншого отруєння. Наше тіло доволі ефективно розщеплює і виводить із себе зайвий фосфор, тож для утворення його надлишку потрібно спожити багато цих сполук за невеликий проміжок часу. Дослідження показують, що 90% людей добре переносять ситуації, пов’язані з надлишком фосфатів. Але решта, 10% — це дуже багато. До цієї частини належать люди, які мають проблеми з цукром, нирками, печінкою, маленькі діти тощо.

Як ви можете зрозуміти, мийні засоби з фосфатами самі по собі не є чимось небезпечним, а ось їх системне застосування призводить до негативних наслідків. Саме тому більшість європейських країн забороняють продаж та використання цих товарів на законодавчому рівні. Фосфатні та фосфонатні сполучення — дуже хитра річ, і ніколи не знаєш, як вони проявлять себе. Така собі бомба сповільненої дії.

То чому ці речовини додають до пральних засобів та продуктів харчування? Все просто — ціна. Дешево та ефективно. Але завжди треба замислюватись, до чого призводить надмірна та сліпа економія.

Чи бувають екологічні пральні порошки без фосфатів

Якщо ви хочете перейти на безфосфатні пральні порошки, то ви робите правильний вибір. Тим паче, що виробники пропонують безліч варіантів та різновидів цих товарів. Серед переваг таких засобів можна виділити:

  • економічність (кілограма порошку вистачить приблизно на 100 кг одягу);
  • надійний захист нагрівальних елементів;
  • відсутність сильного хімічного запаху чистих речей;
  • можливість безпечно прати дитячій одяг;
  • невичерпний термін придатності, на відміну від фосфатного та фосфонатного засобу;
  • можливість прати як руками, так і у машинці;
  • однаково добре працює у гарячій та холодній воді;
  • виполіскується за два-три рази;
  • не викликає алергії;
  • безпечний для екології та центрального водопроводу.

Так, він має дещо вищу ціну, але воно того варте. Так ви не тільки убезпечите себе від фосфатів, але й збільшите свій вплив на захист екології навколишнього середовища. До того ж прати білизну відтепер буде ще приємніше: вам не потрібні рукавички, замочувати речі можна на довгий час, спокійно відпирати дитячі пелюшки та інший одяг. А ще безфосфатний порошок добре пере у холодній воді, тоді як для фосфатного обов’язковою є температура води не нижче 55 градусів.

Фосфатні мийні засоби — це минуле століття. Переходьте на безфосфатні пральні порошки та гелі, і будьте впевнені у здоров’ї своєї родини.

Related Post

Як живуть саамиЯк живуть саами

Зміст:1 Фінляндія сьогодні відзначає Національний день саамів2 Саамы — таинственные жители Лапландии2.1 Название2.2 Где живут2.3 Численность2.4 Язык2.5 История2.6 Внешность2.7 Одежда2.8 Семейный уклад2.9 Жилище2.10 Жизнь2.11 Культура2.12 Религия2.13 Известные саамы2.14 Видео3 Народ

Як виглядатиме структура лінійного алгоритмуЯк виглядатиме структура лінійного алгоритму

Лінійний алгоритм – це алгоритм, дії в якому виконуються послідовно, одна за одною. Кожна команда лінійного алгоритму є обов'язковою для виконання. Лінійна структура алгоритму — це така структура (сукупність) вказівок,

Як посадити розсаду в ґрунтЯк посадити розсаду в ґрунт

Зміст:1 Як підготувати ґрунт для розсади ‒ три перевірені методи2 9 правил успішної пересадки розсади у відкритий грунт2.1 1. Загартовування розсади — обов’язкова процедура2.2 2. Оптимальні терміни та час висадки2.3